[发明专利]具有含非氟化域的氟化连续相的多相防污溶剂型聚合物涂层

说明书

提供一种防污多相热固性聚合物涂层，所述防污多相热固性聚合物涂层包括连续相以及限定分布在其中的多个域的离散相。每个域的平均尺寸≥约100nm到≤约5,000nm。所述连续相包括含氟聚合物组分，所述含氟聚合物组分由官能度大于2的含氟多元醇前体形成。所述离散相包括无氟组分。所述离散相中的所述无氟组分的至少一部分与选自由含氮部分、含氧部分、含异氰酸酯部分及其组合构成的群组中的部分键合在一起。提供了一种处理制品以形成所述防污多相热固性聚合物涂层的方法，以及形成所述涂层的液体前体。

引言

此部分提供与本公开相关的背景信息，此背景信息不一定是现有技术。

本公开大体上涉及衍生自溶剂型溶液的多相热固性聚合物涂层以及处理制品以形成所述多相热固性聚合物涂层的方法，并且更确切地说，涉及形成包括多相热固性聚合物涂层，所述多相热固性聚合物涂层包括具有含氟聚合物组分的连续相以及含有无氟组分的离散相，其中所述离散相以多个域的形式存在于所述连续相中。

各种材料例如塑料、金属、传感器、织物、皮革和玻璃的表面可能被碎屑(例如颗粒、油、灰尘、昆虫)弄脏，尤其是在汽车应用中。所述碎屑不仅会影响表面的美观，还会影响表面的功能效果。例如，如果所述材料是存在于汽车外部的塑料或金属组分，则碎屑的存在会影响表面上的气流。此外，传感器表面的性能可能因碎屑或异物的存在而受到不利影响。因此，所希望的是配制可以通过例如控制碎屑与表面之间的化学相互作用来去除碎屑的自净、防污或“疏散碎屑”涂层或表面。

例如，各种防碎屑和自净表面包括例如超疏水和超疏油表面、含氟聚合物片材或处理过的表面、填充有氟流体的表面以及填充有酶的涂层。超疏水和超疏油表面可以分别通过表面与水滴和油滴之间的纳米结构产生大接触角(例如大于150°)，从而致使液滴从表面滚落而不是留在表面上。但是，这些表面不会排斥可能残留在表面上并导致表面失效的固体异物或污染物蒸气。此外，随着时间的推移，这些表面的极端可湿性可能由于环境暴露或损坏而消退色，例如，这些表面可能失效(例如，如果纳米结构的顶面被刮擦，则这些表面也会失效)。

已经研究了将低表面能聚合物，例如含有低表面能全氟聚醚和全氟烷基的聚合物用在低粘附性和溶剂排斥性应用中。尽管这些低表面能聚合物在水和空气中均可以促使释放出与其粘附的材料，但它们不一定提供能够帮助清除异物的润滑表面。尽管含氟聚合物片材或处理过的表面具有低表面能并且因此致使异物与表面之间的粘附性低，但是会导致清除表面中的所有污垢成问题。

填充有氟流体的表面，例如光滑注液多孔表面(SLIPS)在外部碎屑与表面之间的粘附性可能较低，但是如果任何流体流失，则一旦涂覆到表面上之后，此表面就无法再填充或更新。另一种技术涉及填充有酶的涂层，此涂层可以浸出帮助降解和溶解表面上碎屑的酶，但所述酶可能快速耗尽并且无法再填充。此外，某些疏散碎屑和自净表面可能相对易碎。因此，仍然需要能够防止和减少碎屑，包括固体和流体的粘附的坚固、自净、防污表面涂层。

发明内容

本部分提供了对本公开的总体概述，并未全面公开其全部范围或其所有特征。

在各个方面中，本公开提供了一种多相热固性聚合物涂层，所述多相热固性聚合物涂层包括：连续相，所述连续相包括含氟聚合物组分；以及限定多个域的离散相，所述离散相包括无氟组分。所述含氟聚合物组分由官能度大于2的含氟前体形成。所述无氟组分与含氟聚合物组分基本上不混溶。所述多个域中的每个域在连续相内具有大于或等于约100nm到小于或等于约5,000nm的平均尺寸。所述离散相中的所述无氟组分的至少一部分与选自由含氮部分、含氧部分、含异氰酸酯部分及其组合构成的群组中的部分键合在一起。

在一个方面中，所述含氟前体包括平均羟值大于或等于约28mg KOH/g树脂到小于或等于约280mg KOH/g树脂的四氟乙烯多元醇共聚物。

在一个方面中，所述多相热固性聚合物涂层在约400nm到约800nm的波长范围内具有约5％到约100％的平均吸光率。